Otrava alkoholy (etanolem, metanolem, etylenglykolem)

1. Otrava etanolem

S etanolem se člověk setkával odpradávna; jeho účinky na organismus jsou tedy obecně dobře známé. V další kapitole bude probráno vstřebávání etanolu, jeho metabolismus, stanovení v biologickém materiálu a následky akutní i chronické intoxikace. Obecně známé klinické příznaky akutní a chronické intoxikace etanolem nejsou obsahem textu. V kapitole 1.2 se jen krátce dotkneme dnes spíše zpochybňovaných příznivých účinků příjmu mírného množství etanolu.

Další alkoholy – etanol a etylenglykol – způsobují závažné otravy: metanol otravy náhodné, způsobené jeho záměnou za etanol, etylenglykol pak spíše otravy se sebevražedným úmyslem.

Etanol se vstřebává v celém trávicím ústrojí. Vstřebávání snižuje nízká teplota nápoje, vysoký obsah cukru v nápoji (váže na sebe vodu) a tučné jídlo (zpomaluje vyprazdňování žaludku). Naopak vstřebávání zvyšuje oxid uhličitý (perlivá vína, přídavek sodovky) a prázdný žaludek. Zanedbatelné množství se vyloučí nezměněné plícemi a močí, zbytek je v organismu metabolizován. Muži odbourají asi 1 gram etanolu, ženy 0,85 g/10 kg tělesné hmotnosti za hodinu; protože však ženy mají v průměru nižší hmotnost, odbourávají etanol výrazně pomaleji. Pomaleji odbourávají etanol i děti a starší jedinci, zejména s onemocněním jater.

Etanol je v organismu metabolizován v játrech; je oxidován do dvou stupňů – na acetaldehyd a kyselinu octovou (acetát). U člověka, který není na alkoholu závislý, se uplatňují dva na sebe navazující enzymy: alkoholdehydrogenáza (ADH) a aldehyddehydrogenáza (ALDH). Oba vyžadují koenzym NAD⁺, který je při oxidaci etanolu a acetaldehydu redukován na NADH. Alkoholdehydrogenáza se nedá opakovaným příjmem etanolu indukovat (a nelze tedy ani zvýšit rychlost odbourávání etanolu). Navíc se jedná o enzym nespecifický: katalyzuje i oxidaci jiných alkoholů, jako je metanol a etylenglykol. Poznatku, že afinita alkoholdehydrogenázy k etanolu je výrazně nejvyšší, se využívá k léčbě otrav těmito alkoholy – viz níže. Osoby mongoloidní rasy mají často mutaci genu pro aldehyddehydrogenázu, z toho plyne jejich snížená tolerance alkoholu. Inhibitor aldehyddehydrogenázy disulfiram (Antabus) se užívá k odvykací léčbě: v organismu se po jeho podání hromadí toxický acetaldehyd, který vyvolá nepříjemné příznaky, jako je zrudnutí, tachykardie, nevolnost, bolest hlavy a zvracení.

Alternativní cestou přeměny etanolu je tzv. mikrosomální etanol oxidující systém (MEOS). Má významnou úlohu u osob závislých na alkoholu. Nachází se rovněž v játrech a vede i ke stejným oxidačním produktům etanolu. Kromě enzymů se však liší i potřebný koenzym: je jím NADPH, který je oxidován za současné produkce superoxidového volného radikálu. To je jednou z příčin hepatotoxického účinku etanolu. Tento systém se dá opakovaným příjmem etanolu indukovat.

Obrázek 1.1 ukazuje obě cesty oxidace etanolu.

Obr. 1.1. Schéma oxidačního odbourávání etanolu v játrech

Požití většího množství etanolu kromě účinku na CNS vyvolá metabolickou acidózu, hypoglykémii, hyperurikémii, vzestup aktivity ALT a výrazný nárůst osmolality (etanol v koncentraci 1 g/l působí vzestup sérové osmolality asi o 22 mmol/kg). Otrava etanolem často doprovází jiné otravy, např. lékové, či požití drog. Příjem většího množství etanolu může být vyvolávajícím faktorem pro vznik akutní pankreatitidy.

Chronické požívání etanolu může vést k steatóze jater, protože v játrech probíhá zánětlivá reakce, hovoří se o alkoholové steatohepatitidě, která může progredovat do fibrózy a posléze až cirhózy jater s typickým laboratorním nálezem. Alkoholici mívají vyšší aktivitu γ-glutamyltransferázy (GGT) a zvýšený podíl bezsacharidového transferinu (carbohydrate-deficient transferrin, CDT), tj. transferinu se sníženým množstvím navázaných sacharidových řetězců. Protože na konci každého řetězce je navázána kyselina sialová, je CDT někdy nazýván mono- a disialotransferin. U některých alkoholiků se mohou projevit poruchy nutrice, zvýšený střední objem erytrocytů má vztah k nedostatku vitaminu B₁₂, nedostatek vitaminu B₁ může vést ke vzniku laktátové acidózy, která reaguje jen na suplementaci tímto vitaminem. Alkoholici mají obvykle poruchu metabolismu lipidů, zejména zvýšenou koncentraci VLDL; vysoký obsah triacylglycerolů v nich pak vede k chylóznímu vzhledu séra. Zvláště nebezpečný je příjem etanolu v těhotenství; postižení plodu se označuje jako fetální alkoholový syndrom.

Někdy je třeba ověřit, zda vyšetřovaná osoba pila alkohol před několika dny; v krvi je však již nulová hladina. Jedná se např. o kontrolu dodržování režimu při léčbě alkoholismu. V moči lze stanovit metabolit etanolu, etylglukuronid, obvykle imunochemickou metodou. Jeho zvýšené vylučování přetrvává 2 – 4 dny, v závislosti na množství přijatého alkoholu.

Stanovení etanolu je možné několika způsoby. Orientační je detekce ve vydechovaném vzduchu. K dispozici je množství přístrojů pracujících na různém principu – od levných a málo spolehlivých po sice drahé, ale poskytující věrohodný výsledek. V klinických laboratořích se etanol stanovuje obvykle spektrofotometricky s alkoholdehydrogenázou; tento způsob stanovení nevyžaduje speciální přístrojovou techniku a je dostatečně rychlý:

Měříme pak nárůst absorbance při vlnové délce 340 nm, kdy absorbuje redukovaná forma pyridinového koenzymu (tzv. optický test).

Nejspecifičtějším způsobem je plynová chromatografie; dokáže rozpoznat i přítomnost jiných alkoholů, např. metanolu. Pro soudně lékařské účely se vyžaduje stanovení koncentrace etanolu dvěma nezávislými metodami, z nichž jedna musí být plynová chromatografie.

Titrační metoda podle Widmarka, založená na redukci dvojchromanu draselného na sloučeniny trojmocného chromu, se již neužívá – hodnotu zvyšovaly i jiné redukující látky obsažené v krvi.

Koncentrace etanolu v krvi (krevním séru) se tradičně vyjadřuje v g/l („promile“). Můžeme ji však vyjádřit i jako látkovou koncentraci; platí přitom vztah: 1 g/l = 22 mmol/l.

Na přítomnost alkoholu může upozornit i rozdíl mezi změřenou a odhadnutou osmolalitou, tzv. osmolální mezera (osmalal gap, osmolality gap). Postupujeme následujícím způsobem:

1. Změříme osmolalitu séru.
2. Odhadneme osmolalitu séra podle vzorce: 2 × Na⁺ + glukóza + močovina (vše v mmol/l).
3. Spočítáme osmolal gap jako rozdíl změřené a odhadnuté osmolality.
4. Výsledek vydělíme 22 a dostaneme koncentraci etanolu v g/l.